KURZUS: Elektrotechnika
MODUL: Egyenáramú hálózatok
6. lecke: Feszültségosztó és áramosztó
Tanulási célok | |||
A lecke áttanulmányozása után Ön képes lesz: | |||
| |||
Tananyag | |||
Feszültségosztó | |||
Két ellenállás soros kapcsolása feszültségosztót képez (6.1. ábra). | |||
Kirchhoff huroktörvénye alapján: | |||
A tápláló feszültség megoszlik az R1 és R2 ellenállás között. Ebből származik a feszültségosztó elnevezés. Egyenáramú hálózatban a rendelkezésre álló feszültségnél nagyobb feszültség nem állítható elő. Mind U1, mind U2 legfeljebb Ug értékével lehet egyenlő akkor, ha a másiknak az értéke nulla. | |||
| |||
Tétel: Feszültségosztóban a feszültség az ellenállásokkal egyenes arányban oszlik meg. |
Határozzuk meg most a feszültségosztó kimenő feszültségének, U2-nek az értékét a tápláló feszültség Ug és az ellenállások ismeretében! | |||
A körben folyó áramot felírhatjuk a generátorra csatlakozó eredő ellenállással, R1 és R2 soros eredőjével: | |||
, | |||
ebből | |||
. | |||
Ez a feszültségosztó képlet. Az Ug utáni tört mértékegység nélküli, értéke legfeljebb egy. Ez felel meg annak, hogy U2 legfeljebb Ug értékű lehet. | |||
Összetett kapcsolásainkat is gyakran célszerű két ellenállás soros kapcsolására egyszerűsíteni és utána a részfeszültségek meghatározásához a feszültségosztó képletet alkalmazni. | |||
Áramosztó | |||
Két ellenállás párhuzamos kapcsolása áramosztót képez (6.2. ábra). | |||
Kirchhoff csomóponti törvénye alapján: | |||
A közös áram megoszlik R1 és R2 ellenállás között. Ebből származik az áramosztó elnevezés. Az áramokra is érvényes, hogy sem I1, sem I2 nem lehet nagyobb a közös I áramnál. | |||
| |||
Tétel: Áramosztóban az áram az ellenállásokkal fordított arányban oszlik meg. |
Határozzuk meg most az áramosztó egyik ellenállásán, például R2-n az áram értékét a közös áram és az ellenállások értékének ismeretében! | |||
Az ellenállásokon eső feszültséget felírhatjuk a közös áram és a két párhuzamosan kapcsolt ellenállás eredője segítségével. | |||
Behelyettesítve: | |||
, | |||
ebből | |||
. | |||
Ez az áramosztó képlet. Felépítésére hasonlít a feszültségosztó képlethez azzal a lényeges különbséggel, hogy itt a tört számlálójában szereplő ellenállás és a keresett áram indexe nem azonos, hanem éppen ellentétes. Összetett kapcsolásainkat is gyakran célszerű két ellenállás párhuzamos kapcsolására visszavezetni és az áramosztó összefüggéseit alkalmazni. |
Ellenőrző kérdések | |||||||||
1. Hogyan oszlik meg a feszültség sorosan kapcsolt ellenállásokon?
![]() | |||||||||
2. Hogyan oszlik meg az áram párhuzamosan kapcsolt ellenállásokon?
![]() | |||||||||
3. Hogyan számítható egy feszültségosztó leosztott feszültsége? ![]() | |||||||||
4. Hogyan számítható egy áramosztó leosztott árama? ![]() | |||||||||
5. Növelhető-e a rendelkezésre álló feszültség illetve áram passzív egyenáramú hálózatban?
![]() | |||||||||
6. Csökkenthető-e a rendelkezésre álló feszültség illetve áram passzív egyenáramú hálózatban?
![]() |